Термопара что это такое. Термопара: принцип работы, типы и применение в измерении температуры — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое термопара. Как работает термопара. Какие бывают типы термопар. Где применяются термопары. Преимущества и недостатки термопар.

Содержание

Что такое термопара и как она работает

Термопара — это простой и надежный датчик для измерения температуры. Она состоит из двух разнородных металлических проводников, соединенных на одном конце. При нагреве или охлаждении места соединения проводников возникает термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС), величина которой зависит от разности температур между горячим и холодным спаями термопары.

Принцип действия термопары основан на эффекте Зеебека — возникновении ЭДС в замкнутой цепи из разнородных проводников, спаи которых находятся при разных температурах. Величина возникающей термо-ЭДС пропорциональна разности температур между спаями и зависит от материалов проводников.

Основные типы термопар и их характеристики

Существует несколько стандартных типов термопар, различающихся материалами термоэлектродов и диапазоном измеряемых температур:

Тип K (хромель-алюмель): -200…+1300°C
Тип J (железо-константан): -40…+750°C
Тип T (медь-константан): -250…+350°C
Тип E (хромель-константан): -200…+900°C
Тип N (нихросил-нисил): -270…+1300°C
Тип S (платина-платинородий): 0…+1600°C
Тип R (платина-платинородий): 0…+1600°C
Тип B (платинородий-платинородий): +600…+1700°C

Области применения термопар

Термопары широко применяются в различных отраслях промышленности и науки благодаря своим преимуществам:

Металлургия — измерение температуры расплавов металлов
Энергетика — контроль температуры в котлах, турбинах, реакторах
Химическая промышленность — измерение температуры в реакторах и аппаратах
Пищевая промышленность — контроль температурных режимов производства

Автомобилестроение — датчики температуры двигателя, выхлопных газов
Бытовая техника — датчики температуры в духовках, утюгах и др.
Научные исследования — измерение температуры в широком диапазоне

Преимущества и недостатки термопар

Основные преимущества термопар:

Простота конструкции и надежность
Широкий диапазон измеряемых температур
Высокая точность измерений
Быстродействие
Малые размеры и масса
Низкая стоимость

Недостатки термопар:

Нелинейность характеристики преобразования
Необходимость компенсации температуры холодного спая
Подверженность старению и изменению характеристик
Низкий уровень выходного сигнала

Конструкция и способы подключения термопар

Типовая конструкция термопары включает:

Два термоэлектрода из разных металлов или сплавов
Рабочий спай — место соединения термоэлектродов
Защитную арматуру (чехол) для защиты от внешних воздействий
Удлинительные или компенсационные провода
Разъем для подключения к измерительному прибору

Существует два основных способа подключения термопар к измерительным приборам:

Простое подключение — измерительный прибор подключается напрямую к термоэлектродам
Дифференциальное подключение — используется для измерения разности температур

Особенности применения термопар в промышленности

При использовании термопар в промышленных условиях необходимо учитывать следующие факторы:

Агрессивность измеряемой среды
Наличие механических и вибрационных нагрузок
Электромагнитные помехи
Температурные градиенты по длине термопары

Требования к быстродействию

Для повышения надежности и долговечности применяются защитные гильзы, экранирование проводов, специальные конструкции рабочих спаев.

Калибровка и поверка термопар

Для обеспечения точности измерений термопары необходимо периодически калибровать и поверять. Основные методы калибровки термопар:

Метод сличения с эталонным термометром
Метод реперных точек
Метод прямых измерений термо-ЭДС

Периодичность поверки термопар устанавливается в зависимости от условий эксплуатации и требуемой точности измерений.

Современные тенденции в развитии термопар

Основные направления совершенствования термопар:

Разработка новых термоэлектродных материалов
Миниатюризация конструкций
Повышение стабильности характеристик
Создание интеллектуальных датчиков с цифровым выходом
Применение новых защитных покрытий

Термопары остаются одним из самых распространенных и надежных средств измерения температуры в промышленности и науке благодаря своей простоте, универсальности и широкому температурному диапазону.

Что такое термопара и как она работает?. Статья компании Технонагрев

Что такое термопара?

Термопара — это термоэлектрический преобразователь, который преобразует тепловую энергию в электрическую. Термопара состоит из соединения проводов, сделанных из разнородных металлов, для образования спая. Напряжение возникает при изменении температуры на стыке.

Концепция термопары основана на эффекте Зеебека, который утверждает, что если разнородные металлы соединяются в одной точке, они будут генерировать небольшое измеряемое напряжение при изменении температуры точки соединения. Величина напряжения зависит от величины изменения температуры и характеристик металлов.

Конструкция термопары состоит из двух изолированных проводов, подключенных к измерительному прибору с коаксиальной оболочкой, разделенной изолированным материалом. Термопары служат в качестве контрольно-измерительного прибора для различных типов оборудования.

Процесс термопары можно увидеть на изображении ниже, где температура повышается на стыке проводов слева, а изменение температуры отображается на датчике справа.

Измерение температуры термопарой

Как работает термопара?

Когда два провода термопары соединяются для образования спая, один из них подключается к корпусу термопары и измеряет температуру. Его называют горячим или измерительным спаем. Второй спай прикреплен к телу известной температуры и является опорным спаем. Термопара измеряет неизвестную температуру и сравнивает ее с известной температурой.

Идея термопары основана на трех принципах действия, открытых Зеебеком, Пельтье и Томсоном.

Эффект Зеебека:

Эффект Зеебека возникает, когда два разных или непохожих металла соединяются вместе на двух стыках, и на двух стыках создается электродвижущая сила (ЭДС), которая различна для разных типов металлов

Эффект Пельтье:

ЭДС создается в цепи, когда два разнородных металла соединяются с образованием двух стыков из-за разной температуры двух стыков цепи

Эффект Томсона:

Эффект Томсона — это когда тепло поглощается по длине стержня, концы которого находятся при разных температурах. Температура тепла связана с протеканием тока до температуры вдоль стержня

Как работает термопара

Схема термопары показана на изображении ниже, где A и B — два разнородных провода, которые соединены, образуя спай. Два перехода имеют разные температуры, чтобы генерировать в цепи ЭДС Пельтье, которая является функцией температур двух переходов.

Термопара

Электроны переносят тепло и электричество. Если кусок медной проволоки нагреть с одного конца, электроны будут двигаться по проволоке к более холодному концу и создавать температурный градиент вдоль проволоки. Тепло превратилось в энергию. Тот же принцип, открытый Вольтом и Зеебеком, применим к термопаре.

Если температура спаев термопары одинакова, на стыках будет генерироваться равная и противоположная ЭДС, и ток будет равен нулю. Если переходы имеют разные температуры, ЭДС не будет равняться нулю, и ток будет течь по цепи так же, как тепло, протекающее по медному проводу.

Поток ЭДС через цепь зависит от металлов и температуры двух переходов, которая измеряется измерителем.

ЭДС в цепи термопары очень мала, в милливольтах, и требует высокочувствительного прибора для определения генерируемой ЭДС. Обычно используются гальванометры и потенциометры, уравновешивающие напряжение, причем потенциометр используется наиболее часто.

Потенциометр измеряет разность потенциалов, сравнивая неизвестное напряжение с опорным напряжением. Он может обеспечить высокоточные измерения. Он представляет собой трехконтактный переменный резистор и действует как регулируемый делитель напряжения. Гальванометр измеряет очень малые электрические токи. Они используются для измерения нулевого отклонения или нулевого тока.

Потенциометр и Гальванометр

Чтобы термопара могла произвести абсолютное измерение, она должна быть привязана к известной температуре, такой как замерзание, на другом конце кабеля датчика.

Горячий спай является измерительным узлом, а холодный спай, как показано на диаграмме ниже, является точкой отсчета, где располагается микросхема компенсации холодного спая. Температура холодного спая может варьироваться, но является справочной. Холодный спай можно зафиксировать, погрузив его в воду для поддержания постоянной температуры.

Окружающий воздух может влиять на эталонную температуру. Его можно откалибровать и отрегулировать с помощью устройства компенсации холодного спая.

Простое изображение термопары

Использование защитной гильзы

В некоторых случаях применения термопар требуется использование защитной гильзы. Это устройство используется для защиты термопары от технологической среды и состоит из закрытой трубы или твердого стержня, установленного внутри указанной среды. Защитные гильзы чаще всего используются на нефтеперерабатывающих или химических заводах, чтобы продлить срок службы термопар.

В зависимости от области применения могут использоваться различные типы защитных гильз. Некоторые из этих типов включают:

Прямые защитные гильзы
Ступенчатые защитные гильзы
Конические защитные гильзы

Защитные гильзы также классифицируются по способу их подключения к термопаре или термистору. Эти типы подключений могут включать:

Соединения под сварку внахлест
Фланцевые соединения
Резьбовые соединения
Соединения с уплотнительным кольцом
Сварные соединения

Компания Технонагрев производит различные термопары для промышленных систем нагрева. Ознакомиться с нашим ассортиментом и характеристиками термопар можно на странице товара. Звоните нам для получения дополнительной информации или оставляйте свои вопросы в форме на сайте.

Принцип действия термопар (термоэлектрический преобразователь)

Термопара (термоэлектрический преобразователь) — устройство, применяемое для измерения температуры в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики.

Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары: Термопара — пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.

Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковые термопары, соединенные навстречу друг другу. Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя, но вторичный преобразователь измеряет разность их сигналов, таким образом, две термопары вместе измеряют перепад температур между своими рабочими спаями.

Схема термопары типа К. При температуре спая проволок из хромеля и алюмеля равной 300 °C и температуре свободных концов 0 °C развивает термо-ЭДС 12,2 мВ.

Фотография термопары

Принцип действия

Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю. Когда же стыки находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур. Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная. Помещая спай из металлов с отличными от нуля коэффициентами термо-ЭДС в среду с температурой Т1, мы получим напряжение между противоположными контактами, находящимися при другой температуре Т2, которое будет пропорционально разности температур Т1 и Т2.

Способ подключения (Схема подключения)

Наиболее распространены два способа подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом случае измерительный преобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором случае используются два проводника с разными коэффициентами термо-ЭДС, спаянные в двух концах, а измерительный преобразователь включается в разрыв одного из проводников.

Для дистанционного подключения термопар используются удлинительные или компенсационные провода. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термоэлектроды, но могут иметь другой диаметр. Компенсационные провода используются в основном с термопарами из благородных металлов и имеют состав, отличный от состава термоэлектродов. Требования к проводам для подключения термопар установлены в стандарте МЭК 60584-3.

Следующие основные рекомендации позволяют повысить точность измерительной системы, включающей термопарный датчик:

Миниатюрную термопару из очень тонкой проволоки следует подключать только с использованием удлинительных проводов большего диаметра;
Не допускать по возможности механических натяжений и вибраций термопарной проволоки;
При использовании длинных удлинительных проводов, во избежание наводок, следует соединить экран провода с экраном вольтметра и тщательно перекручивать провода;
По возможности избегать резких температурных градиентов по длине термопары;
Материал защитного чехла не должен загрязнять электроды термопары во всем рабочем диапазоне температур и должен обеспечить надежную защиту термопарной проволоки при работе во вредных условиях;
Использовать удлинительные провода в их рабочем диапазоне и при минимальных градиентах температур;
Для дополнительного контроля и диагностики измерений температуры применяют специальные термопары с четырьмя термоэлектродами, которые позволяют проводить дополнительные измерения сопротивления цепи для контроля целостности и надежности термопар.

Применение термопар

Для измерения температуры различных типов объектов и сред, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.

В 1920-х — 1930-х годах термопары использовались для питания простейших радиоприемников и других слаботочных приборов. Вполне возможно использование термогенераторов для подзарядки АКБ современных слаботочных приборов (телефоны, камеры и т. п.) с использованием открытого огня.

Преимущества термопар

Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С).
Большой температурный диапазон измерения: от −250 °C до +2500 °C.
Простота.
Дешевизна.
Надёжность.

Недостатки

Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.
На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового датчика и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
Эффект Пельтье (в момент снятия показаний необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).
Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.

Типы термопар

Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.

платинородий-платиновые
платинородий-платиновые
платинородий-платинородиевые
железо-константановые (железо-медьникелевые)
медь-константановые (медь-медьникелевые)
нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые)
хромель-алюмелевые
хромель-константановые
хромель-копелевые
медь-копелевые
сильх-силиновые
вольфрам и рений — вольфрамрениевые

Точный состав сплава термоэлектродов для термопар из неблагородных металлов в МЭК 60584-1 не приводится. НСХ для хромель-копелевых термопар ТХК и вольфрам-рениевых термопар определены только в ГОСТ Р 8.585-2001. В стандарте МЭК данные термопары отсутствуют. По этой причине характеристики импортных датчиков из этих металлов могут существенно отличаться от отечественных, например импортный Тип L и отечественный ТХК не взаимозаменяемы. При этом, как правило, импортное оборудование не рассчитано на отечественный стандарт.

В настоящее время стандарт МЭК 60584 пересматривается. Планируется введение в стандарт вольфрам-рениевых термопар типа А-1, НСХ для которых будет соответствовать российскому стандарту, и типа С по стандарту АСТМ.

В 2008 г. МЭК ввел два новых типа термопар: золото-платиновые и платино-палладиевые. Новый стандарт МЭК 62460 устанавливает стандартные таблицы для этих термопар из чистых металлов. Аналогичный Российский стандарт пока отсутствует.

Сравнение термопар

Таблица ниже описывает свойства нескольких различных типов термопары. В пределах колонок точности, T представляет температуру горячего спая, в градусах Цельсия. Например, термопара с точностью В±0.0025Г—T имела бы точность В±2.5 В°C в 1000 В°C.

Тип термопары	Темп. коэффициент, μV/°C	Температурный диапазон °C (длительно)	Температурный диапазон °C (кратковременно)	Класс точности 1 (°C)	Класс точности 2 (°C)
K	41	0 до +1100	−180 до +1300	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 1000 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 1200 °C
J	55.2	0 до +700	−180 to +800	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0. 004×T от 375 °C до 750 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 750 °C
N		0 до +1100	−270 to +1300	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 1000 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 1200 °C
R		0 до +1600	−50 to +1700	±1.0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0.003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C	±1.5 от 0 °C до 600 °C ±0.0025×T от 600 °C до 1600 °C
S		0 до 1600	−50 до +1750	±1.0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0.003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C	±1.5 от 0 °C до 600 °C ±0.0025×T от 600 °C до 1600 °C
B		+200 до +1700	0 до +1820		±0. 0025×T от 600 °C до 1700 °C
T		−185 до +300	−250 до +400	±0.5 от −40 °C до 125 °C ±0.004×T от 125 °C до 350 °C	±1.0 от −40 °C до 133 °C ±0.0075×T от 133 °C до 350 °C
E	68	0 до +800	−40 до +900	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 800 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 900 °C

Источник: wikipedia

Что такое термопара? Как они работают?

Что такое термопара? Как они работают?
Термопара – это устройство для измерения температуры. Он состоит из двух разнородных металлических проводов, соединенных вместе, образуя соединение. Когда спай нагревается или охлаждается, в электрической цепи термопары возникает небольшое напряжение, которое можно измерить и которое соответствует температуре.
Теоретически для изготовления термопары можно использовать любые два металла, но на практике обычно используется фиксированное число типов. Они были разработаны для улучшения линейности и точности и состоят из специально разработанных сплавов.
Термопары могут быть изготовлены практически для любого применения. Они могут быть надежными, быстродействующими и измерять очень широкий диапазон температур.
Посмотрите наш ассортимент термопар
A title
Image Box text
Вам нужны термопары
для вашего применения?
Наш ассортимент термопар
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Быстрый просмотр
Что делает термопара?
Термопара — это просто датчик, который используется для измерения температуры. Эта конструкция датчика состоит из двух разнородных металлических проводов, которые соединены вместе на одном конце и подключены к прибору, способному принимать входной сигнал термопары и измерять показания. Термопары могут обеспечивать измерение температуры в широком диапазоне температур в зависимости от того, какой тип термопары вы используете.
Ознакомьтесь с нашим ассортиментом термопар
Пример термопары, изготовленной компанией Process Parameters
Схема термопары
Что делает термопара?
Термопара — это просто датчик, который используется для измерения температуры. Эта конструкция датчика состоит из двух разнородных металлических проводов, которые соединены вместе на одном конце и подключены к прибору, способному принимать входной сигнал термопары и измерять показания. Термопары могут обеспечивать измерение температуры в широком диапазоне температур в зависимости от того, какой тип термопары вы используете.
Типы термопар
Датчик термопары
Что такое датчик термопары?
Что понимается под термопарой? Теперь у нас есть понимание того, как работает термопара и что такое термопары, один из популярных вопросов — что такое зонд термопары?
Датчик термопары представляет собой конструкцию датчика, в которой он изготовлен. Независимо от того, является ли датчик термопарой типа K, J, T, N, все эти типы термопары могут быть изготовлены в трубке, корпусе или конструкции одинакового размера. Чтобы получить представление о типовых доступных конструкциях, ознакомьтесь с некоторыми из наших датчиков термопар.
Как выглядит термопара? Термопары выглядят по-разному из-за конструкций, в которых они изготовлены. Хотя сама термопара представляет собой два оголенных провода, соединенных вместе, эти два провода можно поместить в различные конструкции, чтобы защитить их и продлить срок службы.
Термопара типа K
Что такое термопара типа K?
Популярный вопрос: что такое термопара типа K?
Термопара типа K изготовлена из двух разнородных металлов: никель-хром / никель-алюмель. Термопара типа K является наиболее популярным типом термопары, поскольку она недорогая, точная, надежная (в зависимости от конструкции, используемой для вашего приложения) и охватывает широкий диапазон температур.
Термопары типа K могут использоваться в самых разных областях благодаря своим возможностям в широком диапазоне температур. Максимальная постоянная температура составляет около 1100 °C.
Термопары с вилкой или кабелем можно идентифицировать по цветовой маркировке. В этом случае тип K зеленый. Если у вас есть кабель, зеленая ножка — плюс, а белая — минус.
Термопара типа K
Термопара типа J
Что такое термопара типа J?
Так что же такое термопара типа J? Термопары типа J также очень распространены. Он имеет меньший диапазон температур, чем термопары типа K, с диапазоном от 0 до 600 ° C. Тип J состоит из двух разнородных металлов: железа / медно-никелевого сплава (также известного как константан). С точки зрения стоимости они очень похожи на тип K.
Одно из самых популярных применений типа J – в производстве пластмасс.
Термопары с вилкой или кабелем можно определить по цветовой маркировке. В данном случае тип J — черный. Если у вас есть кабель, черная ножка будет положительной, а белая — отрицательной.
Термопара типа J
Подробнее о термопарах
Что такое термопара?
Как работает термопара?
Цветовой код термопары
Типы термопар
Ведущие производители термопар
Этот веб-сайт использует файлы cookie для улучшения вашего опыта. Мы предполагаем, что вы согласны с этим, но вы можете отказаться, если хотите. Настройки cookieOK
Что такое термопара и как она работает? [Полное руководство]
Введение
Хотите узнать, что такое термопара, как она работает, где используется, а также какие бывают типы? Тогда вы обратились по адресу, мы ответили на все эти и многие другие вопросы для вас.
Приятного чтения!
Что такое термопара?
Термопара — это датчик температуры (электрическое устройство), используемый для измерения температуры. Он состоит из двух типов металла, которые соединены вместе на одном конце, образуя соединение. Когда переход охлаждается или нагревается, он создает так называемое «температурно-зависимое напряжение», которое используется для измерения температуры.
Другими словами, термопара — это очень простой, надежный и недорогой датчик для измерения температуры, который используется в различных процессах измерения температуры.
Они также могут быть изготовлены в различных стилях. Например, датчики термопары с разъемами, термопары с неизолированным проводом, датчики термопары и многое другое.
Как работает термопара?
Термопара представляет собой пару разнородных проводников, создающих ЭДС при прохождении через градиент температуры. Поскольку существуют разные металлы, они имеют разную скорость проводимости, создавая небольшую, но полезную меру ЭДС. ЭДС зависит от используемых сплавов и разницы температур.
Для чего используется термопара?
Если вам интересно, для чего используются термопары, то они довольно универсальны и используются в широком спектре приложений для измерения температуры благодаря их экономичности, надежности и возможностям. Они используются в таких приложениях, как бытовая техника, пищевая промышленность, авиационные двигатели, мониторинг печей, автомобильные датчики и многое другое.
Другие причины, по которым термопары так широко используются, заключаются в том, что они имеют небольшой размер, могут измерять высокие температуры, имеют быстрый отклик и способны очень хорошо справляться с высокими вибрациями.
Термопары для низких температур
Если необходимо измерить низкие температуры, можно успешно использовать термопары типов T, N, K и E. Их можно использовать для измерения температуры до -200 °C.
Термопары для расплавленного металла
Измерение температуры расплавленного металла очень затруднено из-за тяжелых условий и очень высокой температуры. Поэтому для этой цели можно использовать только термопары типов N и K из неблагородного металла и термопары типов S, R и B из платины.
Термопары для пищевой промышленности
Специально для пищевой промышленности термопары могут использоваться в самых разных областях. Некоторые из наиболее популярных датчиков и приложений включают датчики проникновения, датчики очистки на месте, управление конфорками, мониторинг пищевой цепи и управление духовкой.
Термопары для печей
При выборе термопары для печи необходимо учитывать теплопроводность. Поэтому, когда вы хотите правильно выбрать термопару для своей печи, не забудьте учесть следующие условия:
Температурная устойчивость оболочки или защитного покрытия.
Монтажная конфигурация.
Будет использована атмосфера.
Температурная способность проводов термопары.
Какие существуют типы термопар?
Существует восемь распространенных типов термопар, каждая из которых обладает уникальными свойствами. Это типы B, E, J, N, K, R, T и S.
Термопара типа B
Термопара типа B состоит из сплава платины (30% родия) и платины (6% родия). Он имеет диапазон высоких температур от 1370 до 1700 °C, что делает его пригодным для применений с очень высокими температурами, таких как производство стекла.
Термопара типа E
Термопара типа E изготовлена из сплавов хромеля и константана. Он имеет более низкий диапазон температур, чем тип B (от 0 до 870 °C). Их можно использовать в инертной среде, но они должны быть защищены от сернистой среды. Термопары типа E в основном используются на электростанциях.
Термопара типа J
Термопара типа J состоит из железа и константана. Он имеет низкотемпературный диапазон от 0 до 760 ° C. Этот тип термопар используется в основном в инертных и вакуумных средах. Одним из наиболее распространенных применений является литье под давлением.
Термопара типа K
Термопара типа K изготовлена из хромеля и алюмеля. Он имеет диапазон температур от 95 до 1260 ° C. Он лучше всего подходит для нейтральных или окислительных сред и в основном используется на нефтеперерабатывающих заводах.
Термопара N-типа
Для изготовления термопар типа N используются никросил и нисил. Его температурный диапазон составляет от 650 до 1260 °C. Уникальность термопар этого типа заключается в том, что они обладают высокой устойчивостью к деградации из-за зеленой гнили и гистерезиса. Как правило, термопары типа N используются в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Термопара типа R
Термопара типа R состоит из комбинации платины (13% родия) и платины и имеет диапазон температур от 870 до 1450 °C. Благодаря тому, что они очень стабильны и точны, они используются в установках для извлечения серы.
Термопара типа S
Термопара типа S представляет собой смесь платины (10% родия) и платины. Они имеют более высокий температурный диапазон от 980 до 1450 °C, что делает их идеальными для применений, связанных с высокими температурами.
Термопара типа T
И последнее, но не менее важное: термопара типа T состоит из меди и константана. Диапазон температур составляет от -200 до 370°C. Он подходит для инертных и вакуумных сред, что делает его идеальным для использования в криогенной и пищевой промышленности.
Что произойдет, если термопара выйдет из строя?
Обычно, поскольку термопары являются довольно простыми устройствами, они либо работают, либо не работают. Выход из строя зонда — достаточно неожиданное событие. Приборы обычно указывают на неисправность термопары, если сигнал не обнаружен. Программное обеспечение приборов должно быть запрограммировано таким образом, чтобы безопасно реагировать на отказ термопары путем отключения или включения нагревателей или охладителей в зависимости от ситуации.
Какие проблемы могут возникнуть с термопарами?
Всегда нужно думать о компенсации холодного спая. Это связано с тем, что холодный спай обычно находится внутри прибора, поэтому необходимо сделать поправку, поскольку все справочные таблицы термопар основаны на холодных спаях при температуре 0 градусов по Цельсию, что редко встречается на практике. Большинство приборов справятся с этим за вас, но вы можете создать ледяную баню для использования в самых сложных калибровках.
Дрейф термопары возникает из-за того, что материалы используются в верхней части их практического диапазона, что вызывает ухудшение качества материала и влияет на выходной сигнал. Замена термопары является единственным решением этой проблемы.
Для высоких температур используются редкие металлы, которые могут стать очень дорогими.
Каковы преимущества использования термопар?
Термопары представляют собой очень простые прочные датчики температуры, которые просты в изготовлении и обычно недороги. Более того, они применимы в широком диапазоне температур и могут быть установлены в труднодоступных местах, таких как ядерные реакторы, полости тела и многое другое. Кроме того, термопары могут быть изготовлены из тонкой проволоки для измерения температуры очень маленьких объектов, таких как насекомые.
Как настроить термопару?
При первой настройке термопары необходимо убедиться, что тип используемой термопары соответствует типу термопары прибора. Также необходимо использовать компенсационные кабели или удлинительные кабели термопары между точкой подключения датчика и прибором.
Необходимо тщательно продумать положение горячего спая, чтобы избежать излучения энергии от нагревателей. Горячий спай также должен быть достаточно погружен в процесс, чтобы избежать ошибок проводимости вместе с самим датчиком.
Какие материалы используются для термопар?
Наиболее подходящие материалы для термопар, такие как никель и платина, обладают устойчивостью к высоким температурам, однако существуют и другие материалы, такие как медь, иридий, константан, хромель, алюмель, железо и родий, которые обычно используются в различных типах термопар. .
Сколько проводов у термопары?
Термопара всегда состоит из двух проводов (проводников), изготовленных из разнородных металлов. Эти два провода соединяются, образуя разветвление для измерения температуры. Каждая из них изготовлена из определенного металла или металлического сплава.
Например, положительный (+) проводник термопары типа K изготовлен из хромоникелевого сплава, называемого хромелем, а отрицательный (-) проводник изготовлен из алюминиево-никелевого сплава, называемого алюмелем. Провод, который используется для создания соединения термопары, называется проводом термопары.
Заключение
Термопара — это простой и относительно недорогой датчик температуры, используемый для измерения температуры. Благодаря своей универсальности он используется в самых разных областях, от пищевой промышленности до авиационных двигателей.
В основном существует восемь различных типов термопарных датчиков температуры: B, E, J, N, K, R, T и S. Каждый тип имеет свои уникальные свойства и возможности, что делает его подходящим для определенного набора приложений и отраслей.
Посмотреть наши термопары
Термопары из редких металлов
Посмотреть продукты
Если вы хотите заказать термопару или не знаете, что именно вам нужно, свяжитесь с нами, и мы сможем вам помочь.